不銹鋼復合中厚鋼板是由化學成分和物理性能有很大差異,焊接性也有重大差異的兩層鋼板組合而成,因而不可能用單一種焊接材料和焊接工藝進行焊接,而應將基層和復層區別對待。如果單獨采用適合于基層的焊接材料和焊接工藝,則焊接復層時會出現中合金水平的馬氏體鋼焊縫,不僅力學性能不良,還容易產生焊接裂紋,而且完全喪失了復層應有的耐蝕性;如果采用一種適合復層的不(bu)銹鋼焊接材料進行施焊,雖然易于得到腐蝕性能合格的復層表面,然而基層焊縫金屬卻完全由高、中合金水平的馬氏體鋼成分組成,其焊接裂紋傾向非常大,而且其塑性、強度等級不能同鋼板整體協調,以至在載荷作用下會出現不連續應力狀態,可能誘發斷裂失效,完全違背了制造不銹鋼復合中厚鋼板的初衷。為了防止基層成分對復層焊縫金屬的不利影響,以保證焊接接頭質量和性能,需要預先在基層焊縫表面熔敷一層規定成分的金屬層,稱之為過渡層(又稱隔離層)。


  這樣(yang)(yang)(yang),不銹鋼復(fu)合中(zhong)厚(hou)鋼板的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)將分為三(san)個部分:一是(shi)(shi)復(fu)層(ceng)(ceng)之(zhi)間的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie),如同單一復(fu)層(ceng)(ceng)鋼板的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)一樣(yang)(yang)(yang),沒(mei)有難度;二是(shi)(shi)基(ji)層(ceng)(ceng)之(zhi)間的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie),如同單一基(ji)層(ceng)(ceng)鋼板的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie)一樣(yang)(yang)(yang),也沒(mei)有難度;三(san)是(shi)(shi)基(ji)層(ceng)(ceng)與復(fu)層(ceng)(ceng)之(zhi)間過渡層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)焊接(jie)(jie),難度比較大,如同異種鋼焊接(jie)(jie)。


  為了保證焊(han)(han)接接頭有良好的耐蝕性,通(tong)常應(ying)當避免復層(ceng)(ceng)焊(han)(han)后再(zai)次(ci)或多次(ci)受熱。因此在焊(han)(han)接不銹(xiu)復合中(zhong)厚(hou)板時,一般先焊(han)(han)接基(ji)層(ceng)(ceng),后焊(han)(han)復層(ceng)(ceng)。基(ji)層(ceng)(ceng)比較厚(hou)又是先焊(han)(han),只要坡口適當,可(ke)以完全避免復層(ceng)(ceng)金屬熔入(ru)基(ji)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)縫金屬中(zhong)的可(ke)能(neng)性。


  根據對(dui)復(fu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)性(xing)能要(yao)求(qiu)(通(tong)常是(shi)(shi)(shi)(shi)耐蝕性(xing)),復(fu)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)縫(feng)應當盡量與(yu)復(fu)層(ceng)(ceng)母材相同,這(zhe)(zhe)(zhe)也是(shi)(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)不銹鋼的(de)(de)(de)(de)一條基(ji)本原(yuan)則。但(dan)是(shi)(shi)(shi)(shi)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)材料選用時(shi)要(yao)考(kao)慮兩個問(wen)題:一是(shi)(shi)(shi)(shi)要(yao)考(kao)慮復(fu)層(ceng)(ceng)鋼板本身(shen)的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing),重要(yao)的(de)(de)(de)(de)是(shi)(shi)(shi)(shi)防止焊(han)(han)(han)縫(feng)出現結晶(jing)裂紋。這(zhe)(zhe)(zhe)就要(yao)求(qiu)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)化學成分(fen)與(yu)復(fu)層(ceng)(ceng)有所不同,以使其含有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)鐵素體組織。二是(shi)(shi)(shi)(shi)要(yao)考(kao)慮基(ji)層(ceng)(ceng)鋼板對(dui)焊(han)(han)(han)縫(feng)金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)稀(xi)釋作用。因為(wei)復(fu)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)是(shi)(shi)(shi)(shi)在基(ji)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)基(ji)礎上開(kai)始的(de)(de)(de)(de),并且(qie)還必須(xu)保證基(ji)層(ceng)(ceng)與(yu)復(fu)層(ceng)(ceng)之間有良好的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)性(xing),同時(shi)由于(yu)(yu)復(fu)層(ceng)(ceng)不厚,焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)層(ceng)(ceng)數(shu)有限,這(zhe)(zhe)(zhe)種稀(xi)稀(xi)作用是(shi)(shi)(shi)(shi)難于(yu)(yu)避免的(de)(de)(de)(de)。為(wei)了克(ke)服這(zhe)(zhe)(zhe)一缺陷,合(he)理的(de)(de)(de)(de)辦法是(shi)(shi)(shi)(shi)在基(ji)層(ceng)(ceng)同復(fu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)接(jie)(jie)(jie)合(he)面(mian)處設置一個過渡層(ceng)(ceng),完成由基(ji)層(ceng)(ceng)到復(fu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)成分(fen)過渡。這(zhe)(zhe)(zhe)樣(yang)一來(lai),從(cong)過渡層(ceng)(ceng)上開(kai)始對(dui)復(fu)層(ceng)(ceng)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie),就比(bi)較接(jie)(jie)(jie)近于(yu)(yu)該種不銹鋼板的(de)(de)(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)(jie)。


  不銹鋼(gang)復合(he)中厚鋼(gang)板焊(han)(han)(han)(han)接的(de)(de)關鍵問題是(shi)復層(ceng)(ceng)與基(ji)層(ceng)(ceng)交界部(bu)位的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接,也就(jiu)是(shi)過渡層(ceng)(ceng)(又稱(cheng)隔離層(ceng)(ceng))的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接問題。從(cong)熔焊(han)(han)(han)(han)的(de)(de)冶金學分析,過渡層(ceng)(ceng)的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接同前(qian)面討論(lun)的(de)(de)異種鋼(gang)焊(han)(han)(han)(han)接沒有本質(zhi)的(de)(de)區(qu)別(bie)。為保證(zheng)(zheng)過渡層(ceng)(ceng)能完成(cheng)化學成(cheng)分由基(ji)層(ceng)(ceng)到復層(ceng)(ceng)的(de)(de)過渡,很重要(yao)的(de)(de)是(shi)選擇合(he)適的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接材料和(he)穩(wen)定的(de)(de)焊(han)(han)(han)(han)接參數以保證(zheng)(zheng)熔合(he)比基(ji)本穩(wen)定。這個熔合(he)比也可以通過坡口尺寸和(he)焊(han)(han)(han)(han)接工藝在較大范圍(wei)內變化。


  不銹鋼復(fu)(fu)合中(zhong)厚鋼板的(de)過(guo)渡(du)層(ceng)宜(yi)薄不宜(yi)厚。值得(de)注意的(de)還有(you),由于不銹鋼同碳(tan)鋼(或(huo)低合金結構鋼)之(zhi)間(jian)的(de)熱物理性能(特別是膨(peng)脹系數)差(cha)別較(jiao)大。為了防止焊(han)(han)后冷卻過(guo)程中(zhong)或(huo)以后服役過(guo)程中(zhong)因(yin)溫差(cha)應力而(er)開裂,應當(dang)保證過(guo)渡(du)層(ceng)具有(you)優良的(de)塑性和韌性,使它能夠起(qi)到吸收(shou)和緩沖應力對兩金屬交界面的(de)有(you)害(hai)作用,避免焊(han)(han)接(jie)接(jie)頭產生裂紋(wen)。另外,還要考慮在過(guo)渡(du)層(ceng)上焊(han)(han)接(jie)復(fu)(fu)層(ceng)時,不至于過(guo)分的(de)被過(guo)渡(du)層(ceng)所稀釋。




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